量子电路切割在经典态向量模拟中的适用性与局限性
电路切割技术将大型量子电路分割为多个可独立运行的子电路,通过经典后处理重新组合。在使用全态重构的经典态矢量模拟中,运行时间取决于子电路规模缩减与指数级增长的子电路数量及全态重构开销之间的平衡。针对等分切割方案,该研究团队推导出切割数量的阈值条件——当切割次数低于该阈值时,切割技术能有效缩短实际运行时间。态矢量实验验证了该加速边界在24量子比特体系中的预测结果,而30量子比特的运行时分解显示,在q≈18和q≈22处存在两个关键转折点:前者标志着合并步骤开始超越预处理耗时,后者表明合并耗时继而超过子电路模拟耗时。作为实用指南,该工作证明在10分钟时限条件下,采用双向切割技术相比传统无切割模拟方案,可将最大可行量子比特数提升4至6个。
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